De glykokalyx eller glukokalyx Det är ett cellöverdrag som huvudsakligen består av kolhydrater som skyddar och täcker plasmamembranet hos vissa protozoer, vissa endotelceller och många bakterieslag..
Detta yttre skikt, mycket benäget för hydratisering, består väsentligen av polysackariderna som utgör kolhydratdelarna av de integrerade membranglykoproteinerna, glykolipiderna och proteoglykanerna som är associerade med det yttre skiktet av plasmamembranet och / eller cellväggen..
Den exakta sammansättningen av glukokalyxen, liksom dess struktur, beror på den specifika celltyp som beaktas, liksom på de fysikalisk-kemiska och mekaniska förhållanden som cellen utsätts för vid den tidpunkt då den analyseras..
Glycocalyx fyller olika funktioner på mobilnivå, inklusive fixering på olika ytor, skydd mot skadliga ämnen och förebyggande mot uttorkning (hos bakterier), reglering av vaskulär permeabilitet och överföring av fysiska krafter till cytoskelettet (i eukaryoter).
Artikelindex
Många celler i naturen presenterar glycocalyx, men bland dem sticker prokaryoter som bakterier och eukaryoter ut som vaskulära endotelceller hos djur med cirkulationssystemet..
De mest relevanta exemplen bland kända levande varelser presenteras nedan:
Prokaryoter representeras av bakterier och archaea. Båda typerna av encelliga organismer har vanligtvis komplexa kuvert, som utför mycket viktiga funktioner när det gäller att bevara deras integritet..
Glykokalyxen av bakterier har kanske varit den mest studerade av prokaryoter, så det är känt att beroende på förhållandena för tillväxt och näring kan dessa celler inte bara ändra kompositionen utan också utseendet och / eller strukturen hos hans glykokalyx.
Många är arterna av arkaea och bakterier som presenterar glykokalyx, bland vars olika funktioner är:
- Miljöskyddsbarriär
- Cellstabilitet
- Rörlighet
- Vidhäftning till biotiska eller abiotiska ytor
- Biofilmbildning eller biofilmer
- Kommunikation med den omgivande miljön och med andra celler runt omkring
- Upprättande av infektioner
- Undvikande av immunsystemet från de organismer de infekterar
- Bland annat
För vissa bakteriearter är det vanligt att observera etableringen av stora samhällen där glykokalyx som utsöndras av enskilda celler möjliggör bildandet av väldefinierade "lager" eller "filmer", det vill säga ett slags "kontinuum" av bakterier ..
Dessa filmer tillåter bakteriesamhällen att fästa vid fasta ytor, samtidigt som de skyddar cellerna däri mot många yttre medel..
I biofilmer celler i ett samhälle kan lättare kommunicera med varandra genom en process som kallas kvorumavkänning, vilket involverar produktion och frisättning av signalmolekyler till det extracellulära mediet som, när de når en viss koncentration, kan inducera förändringar i det genetiska uttrycket för många celler samtidigt.
Denna intercellulära kommunikationskapacitet, förutom förmågan att utbyta genetiskt material, möjliggör utveckling av antibiotikaresistens, så upprättandet av dessa filmer kan vara en stor fördel för patogena mikrober..
Ett stort antal eukaryota celler utsöndrar en glykokalyx runt dem, och för många flercelliga organismer är närvaron av detta viktigt för intercellulär kommunikation och vidhäftning.
Hos människor och andra däggdjur spelar glykokalyx till exempel viktiga roller i matsmältningssystemet och kärlsystemet.
Endotelceller, det vill säga de som leder den inre delen av "rören" som bildar det vaskulära systemet, upplever ständigt olika krafter och typer av stress, som de uthärdar tack vare produktionen av glykokalyx, vilket dämpar de olika krafterna och trycken.
På grund av glykokalyxen, som, precis som hos bakterier, bildar ett tjockt gelatinskikt runt plasmamembranet i endotelceller, kan dessa celler bindas till andra som transporteras i blodet, såsom leukocyter och trombocyter, mycket viktigt för koagulering.
Mikrovillierna som täcker den inre delen av tunntarmen, de som är ansvariga för absorptionen av näringsämnen under matsmältningen, utsöndrar en glykokalyx runt dem som gör att de kan skydda sig från den stress som de ständigt utsätts för i tarmmiljön, särskilt när det närvaro av ämnen med extremt lågt pH (syror).
Samtidigt har det fastställts att vissa enzymer som är nödvändiga för nedbrytning och absorption av näringsämnen från maten finns i glykokalyx, därav dess betydelse..
Många andra eukaryota celler utsöndrar en glykokalyx runt dem, vilket bildar, som hos bakterier, ett amorft gelliknande skikt. Några ytterligare funktioner som detta lager kan utföra inkluderar:
- Cellsignalering (genom igenkänning av glykosyleringsmönster på cellytan)
- Frigörande av frisättning av tillväxtfaktor
- Cellskydd mot exogena ämnen eller fysiska tryck
- Underlättande av cellrörelser och förskjutning
- Cellvidhäftning
- Överföring av mekaniska krafter som utövas på en cell till det inre cytoskelettet
Glycocalyx, som redan nämnts, består av ett fibröst nät eller nätverk som består av "trådar" av sockerarter och proteiner som binder ihop, vilket resulterar i ett tjockt och klibbigt skikt som kan hydratiseras i vattenmiljöer..
Därför är de mer eller mindre generiska komponenterna i detta extracellulära täckning huvudsakligen glykoproteiner, glykolipider och proteoglykaner, deras sammansättning när det gäller socker varierar signifikant mellan olika celler..
Så mycket att celligenkänning hos många djur beror på identifieringen av specifika glykosyleringsmönster på cellernas yta, inte bara deras egna utan också främmande och potentiellt farliga.
I endotelceller varierar till exempel sammansättningen av endotelcellerna konstant, liksom deras tjocklek, eftersom den är i dynamisk jämvikt med de komponenter som flyter i blodet..
Proteoglykaner är en viktig del av glykokalyxen, många författare pekar på dem som huvudskelettet i detta skikt.
Dessa molekyler består av en proteinkärna av variabel storlek till vilken variabelt antal kedjor av glykosaminoglykaner är bundna, i sin tur sammansatta av olika sockertyper..
Proteinkärnan möjliggör anslutningen mellan molekylen och cellmembranet, antingen genom hydrofoba transmembransegment eller genom närvaron av ett glykosylfosfatidylinositolankare (GPI, i eukaryoter).
Bland glykosaminoglykankedjorna som kan förekomma i proteoglykaner är heparansulfat, kondroitinsulfat, dermatansulfat, keratansulfat och hyaluronsyra; alla dessa innehåller en uronsyra och en hexosamin.
Glykoproteiner är också mycket rikliga molekyler i glykokalyx. De består också av proteiner "dekorerade" med enkla eller grenade kedjor av sockerarter av varierande längd. Några av dessa proteiner har cytoplasmatiska svansar, medan andra endast har transmembrana segment..
Beroende på vilken typ av organism som helst kan glykokalyxen i vissa celler berikas med lösliga faktorer som också finns i den cellulära miljön. I vaskulärt endotel kan till exempel glykokalyx innehålla albumin, mukoider och andra lösliga proteiner, liksom joner och andra små molekyler..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.